De spoorstaven waar de treinen overheen rijden, worden bevestigd aan dwarsliggers die de krachten overdragen op het ballastbed. Vroeger werden er veel houten dwarsliggers gebruikt. Tegenwoordig worden er bij nieuwbouw en renovatie gekozen voor betonnen dwarsliggers. Betonnen dwarsliggers hebben als groot voordeel dat de klimaatomstandigheden de levensduur minder beïnvloeden dan bij de houten dwarsliggers. Ook verwachten we een langere levensduur te halen met betonnen dwarsliggers ten opzichte van houten dwarsliggers. Om de langere levensduur te kunnen behalen, zal er wel voor moeten worden gezorgd dat de ondergrond en ballastbed een goede kwaliteit bezitten. Ditzelfde geldt ook voor de spoorstaven en lassen. De betonnen dwarsliggers kunnen namelijk niet goed tegen de stootbelasting die ontstaat bij een onregelmatig rijvlak. Naast de betonnen en houten dwarsliggers, wordt er heel soms ook nog stalen dwarsliggers toegepast. Voorbeeld hiervan is in sommige gebieden in Zwitserland.
Ook voor de dwarsliggers zijn er geldende eisen:
- Opleg- en bevestigingsmogelijkheid voor de spoorstaafvoet.
- De spoorstaafkrachten gespreid overbrengen op het ballastbed
- Handhaving van de inbouwhelling en spoorwijdte
- Genoeg elektrische isolatie tussen de beide spoorstaven
- Lange levensduur ondanks de weersinvloeden en mechanische werking
In verband met de stabiele ligging van de dwarsliggers dient het spoor alleen te worden gestopt met een stopmachine onder de dwarsliggers. Dit is vooral belangrijk bij monoliet (NS90) betondwarsliggers en houten dwarsliggers. Bij de 2 blok dwarsligger wordt dit doel al meteen bereikt door de constructie zelf. Dit komt omdat de er alleen een kracht kan ontstaan in het blok.
In de volgende alinea’s ga ik verder in op de verschillende soorten dwarsliggers.
Houten dwarsliggers
Houten dwarsliggers hebben ongeveer een hoogte van 15cm en zijn 25cm breed. De lengte van de dwarsliggers ligt rond de 2.60-2.70m. Hierdoor heeft een houten dwarsligger een gewicht van maar 100kg. Hierdoor is het mogelijk dat de dwarsliggers met de hand worden verwisseld.
Voor de houten dwarsliggers gelden ook nog speciale eisen.
- De bovenkant van de dwarsligger moet minimaal 16cm breed zijn
- Het hout moet goed kernhout zijn die zoveel mogelijk kwast-vrij is
- Indien nodig moet het hout geïmpregneerd worden voor een langere levensduur
De houten dwarsliggers onderscheiden we in 2 types. De zachthouten dwarsliggers en de hardhouten dwarsliggers. Onder de zachthouten dwarsliggers worden de grenen dwarsliggers verstaan. Omdat deze dwarsliggers geen grote druksterkte kunnen hebben, wordt er tussen de dwarsligger en de spoorstaaf een stalen onderlegplaat gelegd. Ook deze zal op ten duur in het hout zakken waardoor er speling ontstaat. Hierdoor kan er ook water bij het hout komen. Hierdoor gaat de bevestiging snel in kwaliteit achteruit. Dit probleem kun je voorkomen door een kunststof lijm tussen de onderlegplaat en de dwarsligger te spuiten. Hierdoor kan de levensduur worden verlengt met wel 30%.
Naast de zachthouten dwarsliggers zijn er ook nog hardhouten dwarsliggers. Hieronder worden verstaan: beuken, eiken en tropische houtsoorten. Deze soorten hout zijn sterker waardoor deze een langere levensduur kunnen bereiken. Ook bij deze dwarsliggers wordt er kunstoflijm gespoten voor een langere levensduur. Hardhouten dwarsliggers worden vooral toegepast bij de wissels en bij bevestigingen zonder onderlegplaat. De constructie zonder onderlegplaat kom je tegenwoordig bijna nooit meer tegen.
De houten dwarsliggers hebben een levensduur die varieert tussen de 20 en 50 jaar. De levensduur heeft onder andere te maken met het soort hout dat is gebruikt.
Vroeger werden de dwarliggers en spoorstaven los van elkaar vervangen. Tegenwoordig wordt er meestal voor gekozen om beide gelijktijdig te vervangen in verband met de kosten. De dwarsliggers die uit het spoor kwamen kregen weer herbruikbaar gemaakt. Meestal wordt hier tegenwoordig niet voor gekozen omdat er vaak wordt overgegaan op betonnen dwarsliggers. Hieronder staat als laatste over de houten dwarsliggers de voor- en nadelen.
Voordelen
- Goede demping van trillingen, geluid en stoten
- Goede elektrische isolatie
- Makkelijk verschillende afmetingen te maken
- Restwaarde door verkoop aan het buitenland of aan tuincentra
Nadelen
-
- Levensduur beperkt
- Kwaliteitsverlies door gebruik
- Verliest van vormvastheid i.v.m. het “werken” van hout
Betonnen dwarsliggers
Betonnen dwarsliggers onderscheiden we in 2 types. de tweeblokdwarsligger en de monoliet dwarsliggers (NS90 dwarsligger) De tweeblokdwarsligger bestaat uit twee betonnen blokken met daartussen een buis. Een spoorstaaf zelf staat altijd onder een kleine helling. Deze helling is bij de betonnen dwarsliggers al ingebouwd. Het gewicht van een tweeblokdwarsligger ligt rond de 210kg.
De monolietdwarsliggers heeft ongeveer dezelfde hoofdafmetingen als de houten dwarsliggers. De dwarsliggers is uit 1 stuk beton gemaakt met daarin wapening voor de stevigheid. Een monolietdwarsligger weet ongeveer 250kg.
Een voordeel van een tweebloksdwarsligger ten opzichte van een monolietdwarsligger is dat de tweebloksdwarsligger een hogere dwarsschuifweerstand heeft. Hierdoor ligt hij dus sterker in het ballastbed. Nadeel van de tweeblokdwarsligger is dat ze duurder zijn dan de monolietdwarsliggers. Ook is de scheurgevoeligheid groter bij een tweeblokdwarsligger. Hieronder staat als laatste over de betonnen dwarsliggers de voor- en nadelen.
Voordelen
- Groot gewicht waardoor er een betere stabiliteit mogelijk is
- Lange levensduur
- Grote vrijheid in vormgeving van de constructie
- Gemakkelijk te maken
Nadelen
- Minder elastisch dan houten dwarsliggers waardoor er klappers van het spoor kunnen optreden
- Moeilijk hanteerbaar door groot gewicht
- Kans op beschadigingen bij stoten (scheuren)
- Hogere spanning in het ballastbed
- Weinig tot geen restwaarde
